Ingeniería Genética Vegetal

Ingeniería Genética Vegetal

Universidad Politécnica de Cartagena

Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos

Encargado del Curso: Dr. Marcos Egea Gutierrez-Cortines

Marcos.egea@upct.es

Asignatura: Optativa 4º de Ingeniero Agrónomo

Tema 1

Concepto de gen, alelo y locus. Transferencia vertical

y horizontal de genes.

El gen

Conceptos de alelos

-alelos de perdida de función, alelos hipomórficos y

haploinsuficientes

-alelos de ganancia de función. Alelos hipermórficos.

Sobreexpresión y expresión ectópica.

El locus

Transferencia vertical y transferencia horizontal de genes

-Transferencia vertical de genes

-Transferencia horizontal de genes

Variabilidad genética

-loci de caracteres cuantitatívos (QTL’s)

Inducción de variabilidad en poblaciones: la mutagénesis

Sistemas modelo en plantas:

-Arabidopsis

-Arroz

-Maiz

-Tomate

-Guisante

-Antirrhinum

-Physcomitrella

Lineas de introgresión

Plantas transgénicas

Tema 2

Estructura de los genes eucariotas

Los genes eucariotas

Las unidades de transcripción

-La zona reguladora ó promotor

-Zona transcrita. Exones e intrones

-Traducción de proteinas: marcos de lectura

Los cromosomas eucariotas

ADN extranuclear y herencia materna

Expresión génica:

Desarrollo y expresión diferencial

Genes de mantenimiento

Genes específicos

Tema 3

Nomenclatura genética: mutantes, fenotipos,

interacciones génicas y ambientales

Concepto de mutante y de fenotípo. Nomenclatura de genética.

La mutagénesis: tipos.

Penetrancia y expresividad de fenotipos

Interacción fenotipo: medio ambiente.

Normas de reacción

Fondo genético

Interacciones génicas: mutaciones activadoras y supresoras

La genética directa

Caracteres de interés agronómico

Identificación de genes de interés agronómico por técnicas moleculares

y por Internet

Tema 4

Estrategias de clonación de genes. I. Clonajes posicionales

La estrategia

Mapeo del gen

Ligamiento

Concepto de recombinante

Poblaciones segregantes, lineas recombinantes consanguineas

(recombinant inred lines RIL’s)

Desarrollo de marcadores en las RIL’s y en sistemas de

segregación en masa

Los vectores: YACS, BACS, cósmidos y lambda.

Establecimiento de un cóntigo de fragmentos de ADN que cubre el gen a clonar.

Complementación de mutantes

Confirmación de clonación de gen de interés

Los límites del clonaje posicional

Tema 5

Estrategias de clonación de genes. II. Mutagenesis

insercionales ó etiquetado (tagging)

Tipos de transposones

Mutagénesis insercional con transposones

Mutagénesis insercional por transformación

Tema 6

Estrategias de clonación de genes. III. Genética inversa

o genómica funcional (Functional genomics)

Concepto de genética inversa.

Busqueda de alelos de pérdida de función por PCR

Silenciamiento de genes

Antisentido

Cosupresión

Ganancia de función sistemática: sobreexpresión

Tema 7

Transformando plantas: tecnologías

Agrobacterium tumefaciens.

-El plásmido Ti. Concepto de recombinación no homóloga.

Transformación estable y transformación transitoria

Tecnologías de transformación

-Transformación estable por cultivo in vitro

-Transformación estable de protoplastos

-Transformación estable por infiltración en vacío

-Transformación estable por cañon de ADN (Biolística)

-Transformación de cloroplastos

Tema 8

Tema de libre configuración.

Los alumnos propondran un tema que les interese.

Puede incluir exposición, experimento, visita, búsqueda por Internet, etc…

Bibliografía de Ingeniería Genética Vegetal

Izquierdo Rojo, M. (1999) Ingeniería genética y transferencia génica. Ediciones Pirámide. ISBN: 84-368-1312-x

Lewin, B, Paul Siliciano, Martin Klotz. Genes VI Oxford Univ Press; ISBN: 0198577796

Murray, D.R (1991) Advanced methods in plant breeding and biotechnology. Biotechnology in Agriculture N.4. CAB International. ISBN: 085198 706 0

Old, R.W y Primrose, S.B (1994) Principles of gene manipulation: An introduction to genetic engineering. Blackwell Scientific Publications. 5ª Edición. ISBN-0-632-03712-1

Serrano Garcia, M y Piñol Serra, M.T (1991) Biotecnología Vegetal. Editorial Síntesis. ISBN 84-7738 101 1

Bibliografía para Gourmets

Garcia Olmedo, F La tercera revolución verde. Editorial Debate

Páginas WEB de uso cotidiano en trabajo de genética de plantas

Bancos de datos de proyectos de genomas, mutantes etc.

Genoma de Arabidopsis thaliana

www.arabidopsis.org

Genoma de Maiz (Zea mais)

http://www.agron.missouri.edu/top.html

Base de datos de Antirrhinum

http://www.mpiz-koeln.mpg.de/~stueber/snapdragon/snapdragon.html

http://www.antirrhinum.org

Revistas de Investigación de genética, biología molecular etc por orden de prestigio:

Revista Web

1. Cell www.cell.com

2. Nature www.nature.com

3. Science www.sciencemag.org

4. Genes and Development www.genesdev.org